(天津大沽化工股份有限公司安環(huán)處,天津300455)
鉻是一種典型的工業(yè)污染物質(zhì),其生態(tài)毒理效應之一是引發(fā)植物細胞內(nèi)活性氧自由基的過量積累,造成膜脂過氧化而使植物受害以至死亡。表面活性劑是合成洗滌劑的主要成份,隨著污水、垃圾和工業(yè)廢料等大量排入環(huán)境中,嚴重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
研究表面活性劑對浮萍吸收重金屬鉻的影響,可以探索采用水生植物修復水體污染的可能性,為生產(chǎn)實踐提供依據(jù)。
表1 Hoagland培養(yǎng)液配制方法
從野外自然水體采集浮萍,將其放入澄清的自來水中馴養(yǎng)3d后,將其放在塑料碗(直徑12cm,體積400mL)中,加入稀釋了2倍的培養(yǎng)液培養(yǎng)10d。隔兩天向碗內(nèi)添加Hoagland培養(yǎng)液(配制方法見表1)以保證每個碗中溶液總體不變和保持植物營養(yǎng)。于實驗前挑選外形完好形狀和大小都相近的浮萍,在每個塑料碗中都放入相同數(shù)量的浮萍,進行試驗。
試劑:重鉻酸鉀;十二烷基苯磺酸鈉(DBS);丙酮;(1+1)硫酸;(1+1)磷酸;鉻標準貯備液(稱取于102℃干燥的重鉻酸鉀0.2829g,配成1L的溶液,則每毫升標準貯備液含0.100mg六價鉻);鉻標準使用液(吸取5.00mL鉻標準貯備液于500mL容量瓶中,用水稀釋至標線,搖勻,每毫升標準使用液含1.00ug六價鉻,使用當天配制);二苯碳酰二肼溶液;10%三氯乙酸(TCA);0.6%硫代巴比妥酸(TBA);石英砂;Hoagland溶液。
儀器:電子天平;盆子若干;一次塑料碗;比色管;分光光度計;烘箱;冰箱;離心機;研缽;電爐;實驗室常用玻璃器皿。
由表2可看出,表面活性劑處理后第四天,隨著DBS濃度的增大,水中Cr6+濃度有所變化。DBS對浮萍吸收鉻的影響顯著(p<0.05),Cr6+對浮萍的影響極顯著(p <0.01),交互作用不明顯(p>0.05)。
由表3與表2比較可看出,表面活性劑處理后第六天,水中Cr6+濃度隨培養(yǎng)天數(shù)的增加而明顯降低。DBS對浮萍吸收鉻的影響極顯著(p<0.01),各處理的影響極顯著(p<0.01),交互作用極顯著(p<0.01)。
表2 表面活性劑處理后第四天水中Cr6+濃度
表3 表面活性劑處理后第六天水中Cr6+濃度
由表4可看出,表面活性劑處理后第七天,水中Cr6+濃度下降很快。DBS對浮萍吸收鉻的影響極顯著(p <0.01),各處理的影響極顯著(p <0.01),交互作用極顯著(p<0.01)。
表4 表面活性劑處理后第七天水中Cr6+濃度
由表5與表4比較可看出,表面活性劑處理后第九天,低濃度實驗組中Cr6+濃度變化不明顯,而高濃度(初始Cr6+濃度為8mg/L)實驗組中Cr6+濃度升高,變化明顯。這說明,低濃度實驗組中浮萍吸收Cr6+可能已達飽和;高濃度實驗組中可能因為浮萍死亡而使其吸收的Cr6+釋放到溶液中,使得水中Cr6+濃度升高。DBS對浮萍吸收鉻的影響顯著(p<0.05),Cr6+對浮萍吸收鉻的影響極顯著(p <0.01),DBS和Cr6+二者交互作用顯著(p<0.05)。
表5 表面活性劑處理后第九天水中Cr6+濃度
表6 表面活性劑與鉻單一及復合污染對浮萍丙二醛(MDA)含量的影響
由表6可見:隨DBS或Cr6+濃度的增大,MDA含量呈逐漸增加趨勢,各處理也使MDA含量呈逐漸增加趨勢,其中以DBS和Cr6+的交互作用變化最大。DBS對其影響極顯著(p <0.01),Cr6+對其影響極顯著(p <0.01),交互作用影響極顯著(p<0.01)。
由表7可見,DBS、Cr6+和各處理濃度對浮萍干重、鮮重的影響都很明顯。
表7 表面活性劑與鉻單一及復合污染對浮萍鮮重、干重的影響
由表8可見,DBS、Cr6+和各處理濃度對浮萍根長、根重的影響都很明顯。
實驗證明,浮萍可以吸收水體中的重金屬鉻,表面活性劑對浮萍吸收鉻有很明顯的影響。與對照組比較,隨著水體中表面活性劑(DBS)或鉻的濃度的增大,浮萍對鉻的吸收效果下降;當DBS和鉻共同存在時,浮萍對鉻的吸收效果比鉻單一存在時下降;空白組效果最好。在表面活性劑和鉻的復合污染條件下,浮萍在開始幾天生長狀況變化不顯著,隨著天數(shù)增加,變化顯著;培養(yǎng)液中Cr6+濃度隨天數(shù)變化明顯。當培養(yǎng)到一定時間,浮萍死亡增多,培養(yǎng)液中Cr6+濃度會升高。其可能是因為浮萍死亡而使其吸收的Cr6+釋放到溶液中,使得水中Cr6+濃度升高。
表8 表面活性劑與鉻單一及復合污染對浮萍根長、根重的影響
本實驗中丙二醛含量大致隨實驗組中污染物濃度的增加而增加。MDA由于受到外界逆境脅迫,含量顯著增加,膜的完整性被破壞,也因脅迫因子的不同而表現(xiàn)出不同的作用范圍和作用過程。鮮重、干重、根長和根重隨著處理濃度的升高而顯著減少。表明一定濃度表面活性劑(DBS)和Cr6+對浮萍生長有著明顯的抑制作用。
當然,混合毒物對生物的毒性效應是十分復雜的,不僅存在毒物之間的相互作用,它還受到生物體、時間、毒性配比、營養(yǎng)鹽、環(huán)境條件等因素的影響。因此當多種毒物共同污染水環(huán)境后,發(fā)生了復雜的聯(lián)合毒性效應,只用單一毒物的含量去判斷水污染后的毒性危害是不可靠的,必須考慮毒物的聯(lián)合毒性,對水質(zhì)污染作出綜合評價。這對水環(huán)境的的防治具有重要的指導意義。